martedì 25 agosto 2009

e-scooter - Prove tecniche (II)

Giusto per liberare un pò di spazio in laboratorio e man mano dare sfogo ai progetti in corso di sperimentazione, ho deciso di procedere con il modding dello scooter elettrico di cui al post precedente. Ho deciso di eliminare tutte le cianfrusaglie richieste dalla legge, visto che la mancanza dei pedali rende l'aggeggio completamente fuori norma (stupida). Via fanalini, stop, frecce clacson e pannello indicatore a led della velocità e della carica batteria, quest'ultimi due troppo banali ed esteticamente orrendi per essere degni di unamico. Il mezzo non potrà circolare per strada ma in un capannone privato o in un grande cortile si. Per cui si può pensare ad utilizzarlo come monopattino per gli spostamenti veloci in grandi spazi chiusi. Importante quindi eliminare un pò di peso, carrozzeria e carentaura compresa. Telaio nudo senza sellino, così è deciso. Dopo essermi assicurato che il carica batteria fosse funzionante ed aver caricato le due batterie in serie da 12 volts nominali, ho voluto effettuare alcune misurazioni a vuoto. Dopo aver ripristinato i collegamenti essenziali alla centralina sigillata, ecco alcune misure come da elenco che segue:

  • Tensione di ricarica: 28 Volts
  • Tensione batterie appena terminata la carica: 23,8 Volts
  • Tensione batterie dopo 5 minuti di funzionamento: 23,2 Volts
  • Corrente assorbita a regime del motore senza carico 1,2 Ampère
  • Corrente allo spunto (teorica) 3-4 A

Quest'ultimo dato è da prendere con le pinze in quanto desunto dalla misura fatta con uno stupidissimo tester da pochi euro. Il motore è targato 24 volts 14 Ampère 250 Watt, il massimo consentito dalla legislazione (stupida) in vigore attualmente.
Sento la mancanza di un oscilloscopio (nessuno ne ha uno da regalare?) per misurare i transitori all'avvio, l'assorbimento del motore allo spunto, le forme d'onda di alimentazione del motore (sicuramente in PWM). Contrariamente a quanto detto nel post precedente, la manopola dell'acceleratore non è a potenziometro ma ad effetto di hall. Un sensore a tre terminali varia le sue caratteristiche all'avvicinarsi (e allontanarsi) di un piccolo magnete a forma di barretta ricurva inserito nella manopola che gira. Me ne sono reso conto solo smontando il tutto (con l'ansia di non romperlo o di non saperlo rimontare). Da notare una cosa. A manopola rilasciata il perno del motore, in assenza di carico meccanico, gira molto lentamente, segno che a scooter fermo e chiavi inserite su ON, il consumo di corrente, anche se minimo, c'è. Guai quindi a lasciare il mezzo fermo con le chiavi inserite, si rischia dopo un pò di tempo di non ripartire più. Un apposito connettore della centralina prevede la funzione di spegnimento della centralina all'apertura dei contatti. In fase di modding, dato che un interruttore a chiave non ha molto senso, sarà possibile recuperare l'interruttore generale per il fanale davanti per l'avvio o lo spegnimento del motore, magari in serie all'interruttore del freno per staccare il motore in fase di frenata ed evitare surriscaldamenti inutili.
Per la spia di alimentazione, si può recuperare l'indicatore a barretta di led rettangolari collegato direttamente ai poli della batteria, a valle dell'interruttore di alimentazione. Credo, da alcune osservazioni e misure, che abbia una scala di due volt per led, per cui dato che sono montati 5 led in tutto, possa dare un indicazione della carica della batteria da circa 16 a 24 volts. A 16 volts non credo che il motore possa avere coppia sufficiente a muovere il mezzo. Alcuni altri dati per la futura progettazione:

  • Peso del pacco batterie (2 da 12 volts 12A/h in serie): 7,1 Kg
  • Peso del motore a spazzole (24V 14A 250W): 2Kg
  • Peso del solo telaio nudo senza ruote,forcelle, manubrio e sellino: 4Kg
  • Peso accessori (cavi, circuiti, fanali, clacso, ecc...): 1,8 Kg

Dovrei riuscire ad eliminare, in tutto, un paio di chilogrammi a progetto terminato. Magari se un domani riesco a recuperare delle batterie al litio, forse, si potrà risparmiare ancora un pò di peso. Al tutto vanno aggiunti i miei 85Kg e la vedo dura per il motorino.
Ora posso passare alla sabbiatura del telaio per eliminare la ruggine e la cromatura della forcella davanti, ruote e manubrio. Considerato che non ci voglio spendere nemmeno un euro, credo che le parti cromate verranno verniciate di nero come il telaio, previa abbondante passata di ferox antiruggine. Mi mancano i cuscinetti per il manubrio e l'anello distanziatore interno per le sfere... dovrò rivolgermi al mio biciclettaio di fiducia per reperire qualcosa di recupero, sperando che i cinesi non abbiano misure fuori standard. A scopo didattico vorrei progettare un circuito a microprocessore che visualizza dei dati su un display LCD...di recupero ovviamente, ma questa è un altra storia. Alla prossima.

P.S. Alimentare il circuito. Ripeto: Alimentare il circuito.

5 commenti:

Matteo Carnevali ha detto...

Ciao mi chiamo matteo e ho notato che tu possiedi lo stesso identico tipo di e-scooter che ho io solo che, per uno sfortunato incidente, ho bruciato la centralina e avevo intenzione di costruirne una semplice ma molto simile che potesse regolare il motore utilizzando la manopola dell'acceleratore...sapresti darmi qualche consiglio su come fare o indirizzarmi a qualche sito dove potrei trovare qualcosa di utile? grazie con anticipo

unamico ha detto...

Ciao Matteo, pensavo di modificare il tutto per fare un carretto che mi spinga la bici, ma la mancanza di tempo a disposizione mi limita moltissimo. Se vuoi posso venderti la mia centralina ma dovrei metterti in contatto con il proprietario di questo blog che mi ospita. Se mi lasci la mail in commento (che non farò pubblicare, promesso) e fare un offerta (ricorda le spese di spedizione) potrei attivarmi. Se invece desideri far da te... in qualche post ho pubblicato uno schema PWM per le ventole...se sostituisci la parte di potenza con un mosfet di quelli tosti (tipo quelli IRF di recupero da un alimentatore da PC da 15A) ed un normale potenziometro... credo si possa fare senza troppe difficoltà. Sicuramente qualcosa farò in futuro, appena trovo un paio di giorni liberi. Per il recupero della manopola ad effetto Hall... non so, dovrei fare delle misure e capire meglio come usarla ma per ora sono bloccato, mi spiace davvero. Fammi sapere. Ciao

Matteo Carnevali ha detto...

ciao grazie mille per avermi risposto... ho provato a girare un po tra i tuoi post(non ho mai visto tante cose elettroniche riparate così interessanti...sei bravo) e non sono riuscito a trovare quello del pwm. non è che magari ti ricordi l'anno in cui lo hai postato? comunque per la manopola ho provato a fare due misure alla buona(anche se non so se devo fare misure di resistenza o cosa..) e penso di essere riuscito a trovare il comune tra i tre fili e magari se trovo qualche specifica su google provo ad alimentarlo e vedere se riesco a combinare qualcosa... Ah domanda stupida... con un transistor(o tiristore?) si riesce quindi con un circuito pwm a regolare la tensione da continua a continua?? Io all'inizio quando ho aperto la centralina ho visto i transistor e un integrato e ho pensato subito ad un pwm però non avrei mai creduto che potesse funzionare...

unamico ha detto...

Ciao matteo. dovresti trovare qui http://sfogobenefico.blogspot.it/2010/08/progettazione-alimentatore-pwm-555-fan.html il metodo per calcolare i valori (ma in rete trovi tantissima altra documentazione). Si tratta di modulare il periodo di un onda quadra al variare della tensione applicata al piedino che vedi nello schema (che dovrai con un pò di ingegno modificare un pochino). Con un transistor (di potenza con Ic ampiamente superiore alla corrente di spunto del motore) riesci a risolvere (non dimenticare il diodo di ricircolo)
e calcolare la resistenza di base. In realtà però non regoli la tensione ma il tempo in cui viene applicata (leggi l'articolo).
Cerca di preferire i mosfet, sono + facili da usare (e spesso hanno il diodo di ricircolo incorporato) in quanto basta applicare una tensione (non assorbe corrente) superiore a quella di soglia Gth in genere per quelli di potenza attorno ai 4 volts. In bocca al lupo.

Matteo Carnevali ha detto...

ciao unamico stavo pensando che allora potrei utilizzare la tensione che fornische l'acceleratore ad effetto hall per pilotare quel'piedino del 555 comunque farò un pò di esperimenti tanto paga la scuola:-) e se proprio dovessi avere qualche problema ti "romperò" ancora un pò le scatole ok? Grazie mille dei consigli e buona serata ciao